車輛和車輛控制方法
車輛和車輛控制方法
【專利摘要】在包括發(fā)動機、電動機、發(fā)電機以及與電動機和發(fā)電機電連接的電池的混合動力車輛中，ECU通過使電池與包括電動機和發(fā)電機的電氣系統(tǒng)斷開并且利用由發(fā)電機利用發(fā)動機的動力產(chǎn)生的電力驅動電動機來進行使車輛在電池中發(fā)生故障時能夠行駛的“無電池行駛控制”。當正在進行無電池行駛控制(S20中為“是”)并且車速V超過限制車速Vsh(S21中為“是”)時，ECU實行車速限制(S22)。結果，在無電池行駛控制期間電動機的控制模式不太容易轉入矩形控制模式。
【專利說明】車輛和車輛控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車輛，并且更具體地涉及一種利用來自發(fā)動機和電動機中的至少一者的電力來行駛的車輛。
【背景技術】
[0002]近來，利用來自發(fā)動機和電動機中的至少一者的驅動力來行駛的混合動力車輛變得越來越普遍?；旌蟿恿囕v可包括與電動機分開設置的發(fā)電機，以利用發(fā)動機的動力來產(chǎn)生電力。
[0003]日本專利申請公報N0.2007-196733 (JP-2007-196733A)公開了一種在包括發(fā)動機、電動機和發(fā)電機的混合動力車輛中用于進行控制(下文也稱為“無電池行駛控制”)的技術。在儲存用于驅動電動機的電力的電池中發(fā)生異常時，該混合動力車輛使電池與包括電動機和發(fā)電機的電氣系統(tǒng)斷開并且利用由發(fā)電機利用發(fā)動機的動力產(chǎn)生的電力來驅動電動機以使車輛行駛。
[0004]順便說一下，混合動力車輛搭載有用于驅動電動機的逆變器?？刂圃撃孀兤鞯闹饕椒ò}寬調制(下文也稱為“PWM”)控制方法和矩形波電壓控制(下文也簡稱為“矩形控制”)方法。在矩形控制中，電壓變換的調制率(對應于輸出電壓與輸入電壓的比率的值)比在PWM控制中獲得的大，并且因此能提高電動機輸出。然而，控制精度(控制響應性)趨于不良，從而引起逆變器輸出電壓的不穩(wěn)定。因此，矩形控制典型地僅用在高車速區(qū)域內，而PWM控制用在低于高車速區(qū)域的通常速度區(qū)域內。
[0005]同時，在無電池行駛控制期間，電池不能被用作電力緩存器，并且因此必須在電動機與發(fā)電機之間實現(xiàn)精確的電力平衡。然而，當在無電池行駛控制期間車速達到高車速區(qū)域時，逆變器控制方法從PWM控制轉入控制精度不良的矩形控制。因此，當要求驅動力急劇變化時電力平衡可能崩潰，并且結果施加于電動機的電壓(逆變器輸出電壓)可能變得不穩(wěn)定。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明是為了解決上述問題而設計的，并且其一個目的是在無電池行駛控制期間抑制施加于電動機的電壓的不穩(wěn)定。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面的車輛通過利用來自發(fā)動機和電動機中的至少一者的驅動力使與驅動輪連結的輸出軸旋轉而行駛，并且包括:發(fā)電機，所述發(fā)電機利用所述發(fā)動機的動力發(fā)電；電池，所述電池構造成可與所述電動機和所述發(fā)電機連接；和控制裝置，所述控制裝置控制所述電動機和所述發(fā)電機。所述控制裝置在車速低于閾值時通過脈寬調制控制來驅動所述電動機，并且在車速超過所述閾值時通過與所述脈寬調制控制相比所述電動機能輸出更大轉矩但可控制性不良的矩形控制來驅動所述電動機。所述控制裝置在所述電池中發(fā)生異常時進行無電池行駛控制，在所述無電池行駛控制中所述電池與所述電動機和所述發(fā)電機斷開且利用由所述發(fā)電機產(chǎn)生的電力來驅動所述電動機。在所述無電池行駛控制期間，所述控制裝置通過實行車速限制來抑制所述矩形控制的執(zhí)行。
[0008]在所述無電池行駛控制期間，所述控制裝置可將車速控制在與所述閾值對應的限值以下。
[0009]所述車輛還可包括設置在所述電動機與所述輸出軸之間的變速器。所述控制裝置可根據(jù)所述變速器的變速比來修改所述限值。
[0010]所述變速器的檔位可被設定為低速檔或具有比所述低速檔小的變速比的高速檔。所述控制裝置可將所述閾值和所述限值控制為在所述檔位被設定為所述高速檔時比在所述檔位被設定為所述低速檔時大。
[0011]所述控制裝置可通過限制所述發(fā)動機或所述電動機的轉矩來限制車速。
[0012]所述車輛還可包括行星齒輪裝置，所述行星齒輪裝置包括與所述電動機連結的齒圈、與所述發(fā)電機連結的太陽齒輪、與所述太陽齒輪和所述齒圈接合的小齒輪以及與所述發(fā)動機連結并且可旋轉地支承所述小齒輪的行星架。
[0013]根據(jù)本發(fā)明第二方面的車輛控制方法是一種用于車輛的控制方法，所述車輛通過利用來自發(fā)動機和電動機中的至少一者的驅動力使與驅動輪連結的輸出軸旋轉而行駛。所述車輛包括:發(fā)電機，所述發(fā)電機利用所述發(fā)動機的動力發(fā)電；電池，所述電池構造成可與所述電動機和所述發(fā)電機連接；和控制裝置，所述控制裝置控制所述電動機和所述發(fā)電機。所述控制方法包括以下步驟:在車速低于閾值時通過脈寬調制控制來驅動所述電動機，并且在車速超過所述閾值時通過與所述脈寬調制控制相比所述電動機能輸出更大轉矩但可控制性不良的矩形控制來驅動所述電動機；在所述電池中發(fā)生異常時進行無電池行駛控制，在所述無電池行駛控制中所述電池與所述電動機和所述發(fā)電機斷開且利用由所述發(fā)電機產(chǎn)生的電力來驅動所述電動機；以及在所述無電池行駛控制期間通過實行車速限制來抑制所述矩形控制的執(zhí)行。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的這些方面，能抑制在無電池行駛控制期間施加于電動機的電壓的不穩(wěn)定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]下面將參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點以及技術和工業(yè)意義，在附圖中相似的附圖標記表示相似的要素，并且其中:
[0016]圖1是車輛的第一總框圖；
[0017]圖2是示出動力分割機構的共線圖；
[0018]圖3是不出用于驅動控制第一電動機/發(fā)電機(MG)和第二MG的電氣系統(tǒng)的電路圖；
[0019]圖4是說明第二 MG的控制模式的示意圖；
[0020]圖5是示出車輛操作點與第二MG的控制模式之間的對應關系的第一視圖；
[0021]圖6是示出電子控制單元(ECT)的處理程序的第一流程圖；
[0022]圖7是ECU的第一功能框圖；
[0023]圖8是示出限制車速Vsh與控制邊界線L之間的對應關系的一個示例的視圖；
[0024]圖9是示出E⑶的處理程序的第二流程圖；
[0025]圖10是車輛的第二總框圖；[0026]圖11是示出動力分割機構和變速器的共線圖；
[0027]圖12是示出車輛操作點與第二 MG的控制模式之間的對應關系的第二視圖；
[0028]圖13是E⑶的第二功能框圖；以及
[0029]圖14是不出E⑶的處理程序的第二流程圖。
【具體實施方式】
[0030]下面將參考【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施例。在以下說明中，對相同的部件分配相同的附圖標記。其名稱和功能也相同。因此，將不重復其詳細說明。
[0031][第一實施例]
[0032]圖1是根據(jù)本實施例的車輛I的總框圖。車輛I包括發(fā)動機100、第一 MG200、動力分割機構300、第二 MG400、傳動軸(輸出軸)560、電力控制單元(PCU) 600、電池700、系統(tǒng)主繼電器(SMR)710 和 ECU1000。
[0033]發(fā)動機100是通過燃燒燃料而輸出動力的內燃發(fā)動機。發(fā)動機100的動力被輸入動力分割機構300。
[0034]動力分割機構300將從發(fā)動機100輸入的動力分割成用于輸出軸560的動力和用于第一 MG200的動力。
[0035]動力分割機構300是行星齒輪機構，該行星齒輪機構具有太陽齒輪(S) 310、齒圈(R)320、與太陽齒輪(S)310和齒圈(R)320嚙合的小齒輪(P) 340以及保持小齒輪(P) 340自轉和公轉自如的行星架(C) 330。
[0036]行星架(C)330與發(fā)動機100的曲軸連結。太陽齒輪(S) 310與第一 MG200的轉子連結。齒圈(R) 320與輸出軸560連結。
[0037]第一 MG200和第二 MG400是分別均用作電動機和發(fā)電機兩者的交流旋轉電機。第二 MG400的轉子與輸出軸560連結。
[0038]輸出軸560通過從發(fā)動機100經(jīng)由動力分割機構300傳遞的動力和第二 MG400的動力中的至少一者旋轉。輸出軸560的旋轉力經(jīng)由減速齒輪81傳遞到左、右驅動輪82。結果，使車輛I行駛。
[0039]圖2是示出動力分割機構300的共線圖。通過如上所述構成動力分割機構300，太陽齒輪(S) 310的轉速(=第一 MG轉速Nml)、行星架(C) 330的轉速(=發(fā)動機轉速Ne)和齒圈(R) 320的轉速(=第二 MG轉速Nm2，或者換言之車速V)具有在動力分割機構300的共線圖上通過相連的直線表示的關系(即這樣的關系:根據(jù)該關系，當任何兩個轉速被確定時，剩下的一個轉速也被確定)。
[0040]返回圖1，P⑶600將從電池700供給的高電壓直流電力變換成交流電力并且將該交流電力輸出到第一 MG200和/或第二 MG400。結果，第一 MG200和/或第二 MG400被驅動。此外，P⑶600將由第一 MG200和/或第二 MG400產(chǎn)生的交流電力變換成直流電力并且將該直流電力輸出到電池700。結果，使電池700充電。
[0041]電池700是儲存用于驅動第一 MG200和/或第二 MG400的高電壓(例如，大約200V)直流電力的二次電池。電池700典型地構造成包含鎳氫化物或鋰離子。注意，可采用大容量電容器代替電池700。
[0042]SMR710是用于切換電池700與包括P⑶600的電氣系統(tǒng)之間的連接狀態(tài)的繼電器。[0043]發(fā)動機轉速傳感器10、輸出軸轉速傳感器15、旋轉變壓器(resolver) 21、22、加速器位置傳感器31等與E⑶1000連接。發(fā)動機轉速傳感器10檢測發(fā)動機轉速Ne (發(fā)動機100的轉速)。輸出軸轉速傳感器15檢測輸出軸560的轉速Np作為車速V。旋轉變壓器21,22分別檢測第一 MG轉速Nml (第一 MG200的轉速)和第二 MG轉速Nm2 (第二 MG400的轉速)。加速器位置傳感器31檢測加速器踏板操作量A (使用者對加速器踏板的操作量)。各個傳感器將檢測結果輸出到ECU1000。
[0044]E⑶1000具有圖中未示出的內置的中央處理單元(CPU)和內置的存儲器，并且基于存儲在存儲器中的信息和來自各個傳感器的信息而執(zhí)行預定的計算處理。ECU1000基于計算處理的結果而控制安裝在車輛I中的各個裝置。
[0045]圖3是示出用于驅動控制第一 MG200和第二 MG400的電氣系統(tǒng)的電路圖。該電氣系統(tǒng)由第一 MG200、第二 MG400、PCU600、電池 700、SMR710 和 ECU1000 構成。
[0046]當SMR710關閉(OFF)時，電池700與電氣系統(tǒng)斷開。當SMR710開啟(ON)時，電池700與電氣系統(tǒng)連接。SMR710響應于來自E⑶1000的控制信號而被控制(切換為開啟和關閉)。例如，當使用者進行操作以開始驅動使得發(fā)出啟動電氣系統(tǒng)的要求時，ECU1000將SMR710切換為開啟。
[0047]P⑶600包括變換器610和逆變器620、630。變換器610具有由反應器和兩個開關元件構成的典型升壓斬波電路構型。逆并聯(lián)二極管與每個開關元件連接。
[0048]逆變器620、630并聯(lián)連接到變換器610。逆變器620連接在變換器610與第一MG200之間。逆變器620包括U相臂、V相臂和W相臂。U相臂、V相臂和W相臂并聯(lián)連接。U相臂、V相臂和W相臂分別包括串聯(lián)連接的兩個開關元件(上臂和下臂)。每個開關元件都設置有逆并聯(lián)二極管。
[0049]逆變器630連接在變換器610與第二 MG400之間。與逆變器620相似，逆變器630具有典型的三相逆變器構型。換言之，逆變器630包括用于三相(U相、V相和W相)的上臂和下臂，以及設置在每個臂上的逆并聯(lián)二極管。
[0050]變換器610與逆變器620、630之間的電力線54上的直流電壓(下文也稱為“系統(tǒng)電壓VH”)由電壓傳感器180檢測。來自電壓傳感器180的檢測結果輸出到ECU1000。
[0051]變換器610執(zhí)行系統(tǒng)電壓VH與電池700的電壓Vb之間的雙向直流電壓變換。當要將電池700的放電電力供給到第一 MG200或第二 MG400時，通過變換器610使電壓升壓。相反地，當要用由第一 MG200或第二 MG400產(chǎn)生的電力對電池700充電時，通過變換器610使電壓降壓。
[0052]逆變器620通過切換開關元件開啟和關閉而將系統(tǒng)電壓VH變換成交流電壓。變換后的交流電壓被供給到第一 MG200。逆變器620還將由第一 MG200產(chǎn)生的交流電力變換成直流電力。
[0053]類似地，逆變器630將系統(tǒng)電壓VH變換成交流電壓并且將該交流電壓供給到第二MG400。逆變器630還將由第二 MG400產(chǎn)生的交流電力變換成直流電力。
[0054]將變換器610與逆變器620、630電連接的電力線54因此用作各個逆變器620、630共用的正極匯流條和負極匯流條。電力線54與第一 MG200和第二 MG400兩者電連接，并且因此由第一 MG200和第二 MG400中的一者產(chǎn)生的電力能由另一者消耗。
[0055]因此，在SMR710開啟以使得電池700與電氣系統(tǒng)連接的狀態(tài)下，電池700通過由第一MG200和第二MG400中的一者產(chǎn)生的電力充電和放電以補償其中的電力不足。相反，在SMR710關閉以使得電池700與電氣系統(tǒng)斷開的狀態(tài)下，電池700不能被用作電力緩存器，并且因此必須在第一 MG200與第二 MG400之間實現(xiàn)電力平衡。
[0056]E⑶1000通過控制逆變器620、630的相應開關操作而驅動控制第一 MG200和第二MG400。更具體地，E⑶1000根據(jù)加速器踏板操作量A和車速V而設定第一 MG轉矩指令值Tlcom和第二 MG轉矩指令值T2com，并且將開關控制信號輸出到逆變器620、630以使得第一 MG200的實際轉矩和第二 MG400的實際轉矩分別與第一 MG轉矩指令值Tlcom和第二 MG轉矩指令值T2com匹配(一致)。
[0057]圖4是說明第二 MG400的控制模式(即，逆變器630的控制模式)的示意圖。在根據(jù)本實施例的車輛I中，逆變器630的控制模式切換為PWM控制模式或矩形控制模式。
[0058]在PWM控制模式下，進行正弦波PWM控制或過調制PWM控制。
[0059]正弦波PWM控制被用作典型的PWM控制方法，其中根據(jù)正弦波形的電壓指令值與載波(載波信號)之間的電壓比較而控制各相的臂中的開關元件的開閉。結果，在一定期間內由逆變器630施加于第二 MG400的線間電壓(下文也稱為“逆變器輸出電壓”)的基本波成分形成準正弦波。如眾所周知的，在正弦波PWM控制中，基本波成分的振幅只能提高到逆變器輸入電壓的大約0.61倍(調制率只能提高到0.61)。
[0060]過調制PWM控制與上述正弦波PWM控制的相似之處在于載波的振幅通過被扭曲而縮小。結果，調制率能提高到0.61至0.78的范圍。
[0061]同時，在矩形控制方法中，進行矩形控制。在矩形控制中，一旦處在上述一定期間內，便進行開關操作。結果，該一定期間內的逆變器輸出電壓形成與一次脈沖對應的矩形波電壓。因此，矩形控制與PWM控制相比具有不良的控制精度(控制響應性)，但調制率能提高到0.78。
[0062]因此，盡管矩形控制與PWM控制相比具有不良的控制精度(控制響應性)，但調制率能提聞，從而能實現(xiàn)電動機輸出的提聞。
[0063]考慮控制模式的特征的這些差異，E⑶1000根據(jù)由車輛驅動轉矩(輸出軸560的驅動轉矩)和車速V (輸出軸560的轉速Np，或者換言之第二 MG轉速Nm2)所確定的車輛操作點所屬的區(qū)域來選擇控制模式。
[0064]圖5是示出車輛操作點與第二 MG400(逆變器630)的控制模式之間的對應關系的視圖?；旧?，在位于控制線L的低轉速側的區(qū)域Al內選擇具有比較有利的可控制性的PWM控制模式以減小轉矩變化，而在位于控制邊界線L的高轉速側的區(qū)域A2內選擇矩形控制模式以提高第二 MG400的輸出。在下文中，區(qū)域Al和區(qū)域A2將分別被稱為“PWM控制區(qū)域Al”和“矩形控制區(qū)域A2”。
[0065]接下來，將說明無電池行駛控制。當電池700中發(fā)生異常而使得充放電被禁止時，E⑶1000通過將SMR710切換為關閉以使得車輛I在電池700與電氣系統(tǒng)斷開的狀態(tài)下行駛來進行故障安全控制。該故障安全控制是“無電池行駛控制”。
[0066]在無電池行駛控制期間，電池700不能被用作電力緩存器，并且因此必須在第一MG200與第二 MG400之間實現(xiàn)電力平衡。換言之，在無電池行駛控制期間，必須利用由第一MG200產(chǎn)生的電力驅動第二 MG400，并且因此必須將第一 MG200的發(fā)電量和第二 MG400的電力消耗量控制為同樣的值。[0067]圖6是示出在無電池行駛控制期間由E⑶1000執(zhí)行的處理程序的流程圖。
[0068]在SlO中，E⑶1000根據(jù)加速器踏板操作量A和車速V而計算車輛要求轉矩Treq。例如，限定車輛要求轉矩Treq與加速器踏板操作量A和車速V之間的對應關系的脈譜圖提前存儲在ECU1000中，并且ECU1000利用該脈譜圖計算與實際加速器踏板操作量A和車速V對應的車輛要求轉矩Treq。
[0069]在311中4011000由車輛要求轉矩1'代9計算發(fā)動機要求功率？6^9。更具體地，ECU1000計算車輛要求轉矩Treq和輸出軸轉速Np的乘積(=車輛要求功率)作為發(fā)動機要求功率Pereq。
[0070]在S12中，E⑶1000計算用于滿足發(fā)動機要求功率Pereq的發(fā)動機轉速目標值Nereq和發(fā)動機轉矩目標值Tereq。例如，由發(fā)動機轉速Ne和發(fā)動機轉矩Te決定的最佳發(fā)動機操作線被提前設定在ECU1000中，并且ECU1000利用該最佳發(fā)動機操作線計算用于滿足發(fā)動機要求功率Pereq的發(fā)動機轉速目標值Nereq和發(fā)動機轉矩目標值Tereq。
[0071]在S13中，E⑶1000由發(fā)動機要求功率Pereq和發(fā)動機轉速目標值Nereq計算用于承受發(fā)動機轉矩Te的反作用力的第一 MG轉矩目標值Tlreq。當動力分割機構300的行星齒輪傳動比被設定為“P ”時，第一MG轉矩Tl與發(fā)動機轉矩Te之間的機械關系使關系Tl = P /(1+P ) XTe成立。發(fā)動機轉矩Te采取通過將發(fā)動機功率Pe除以發(fā)動機轉矩Ne而獲得的值，并且因此E⑶ 1000利用下式(I)計算第一 MG轉矩目標值Tlreq。
[0072]Tlreq = p / (1+ p ) X Tereq = p / (1+p ) X (Pereq/Nereq) (I)
[0073]注意,在無電池行駛控制期間，第一 MG轉矩目標值Tlreq被設定為負值(Tlreq
<O)，以將第一 MG200設定在發(fā)電狀態(tài)下。
[0074]在S14中，ECU1000計算第二 MG轉矩目標值T2req，使得第一 MG目標功率(=第
一MG200的發(fā)電量的目標值)和第二 MG目標功率(=第二 MG400的電力消耗量的目標)采取同樣的值。更具體地，E⑶1000利用下式(2)計算第二 MG轉矩目標值T2req。
[0075]T2req = (TlreqXNml) /Nm2 (2)
[0076]在S15中，E⑶1000將計算出的發(fā)動機轉矩目標值Tereq、第一 MG轉矩目標值Tlreq和第二 MG轉矩目標值T2req分別設定為發(fā)動機轉矩指令值Tecom、第一 MG轉矩指令值Tlcom和第二 MG轉矩指令值T2com。
[0077]因此，為了在無電池行駛控制期間實現(xiàn)第一 MG200與第二 MG400之間的電力平衡，各個轉矩指令值被設定成使得第一MG200的發(fā)電量和第二MG400的電力消耗量采取同樣的值。然而，當?shù)诙?MG400的控制模式被切換為具有比較不良的可控制性的矩形控制模式時，第二 MG轉矩T2的控制精度惡化。因此，第一 MG200的發(fā)電量與第二 MG40的電力消耗量不匹配，并且結果逆變器輸出電壓可能變得不穩(wěn)定。
[0078]逆變器輸出電壓在車輛要求功率急劇變化的模式、典型地在高車速下加速器反復切換為開啟(加速器踏板操作量A > O)和關閉(加速器踏板操作量A = O)的模式下變得特別不穩(wěn)定。當加速器切換為開啟時，第一 MG200的負轉矩增加以增加第一 MG200的發(fā)電量(=第二 MG400的輸出功率)。為了防止第一 MG200的負轉矩的增加引起的發(fā)動機轉速Ne的降低，發(fā)動機轉矩Te增大。然而，事實上，發(fā)動機轉速Ne由于發(fā)動機100的控制延遲而暫時降低。發(fā)動機轉速Ne的該暫時降低引起第一 MG轉速Nml的暫時降低(參看圖2中的共線圖)。結果，第一 MG200的發(fā)電量降低，并且因此第二 MG400的輸出功率必須以與第一MG200的發(fā)電量的降低對應的量降低以維持電力平衡。然而，在具有比較不良的可控制性的矩形控制模式下，在第二 MG400的輸出功率降低期間發(fā)生延遲，導致系統(tǒng)電壓VH降低，并且結果逆變器輸出電壓降低。因此，當在高車速下加速器反復切換為開啟和關閉時，逆變器輸出電壓會反復降低，從而導致其中的不穩(wěn)定。在當系統(tǒng)電壓VH下降到預定值以下時實行故障安全以切斷(停止)逆變器620、630的車輛中，系統(tǒng)電壓VH的降低可能引起車輛無法繼續(xù)行駛。
[0079]因此，在本實施例中，通過加入降低在無電池行駛控制期間轉入矩形控制的可能性的控制(更具體地，車速限制)來防止在無電池行駛控制期間逆變器輸出電壓變得不穩(wěn)定。這一點是本實施例的主要特征。
[0080]圖7是在無電池行駛控制期間實行車速限制的情況下E⑶1000的功能框圖。圖7所示的各個功能框可通過硬件或軟件來實現(xiàn)。
[0081]E⑶1000包括第一判定單元1010、第二判定單元1020和車速限制單元1030。
[0082]第一判定單元1010判定是否正在進行無電池行駛控制。第二判定單元1020判定車速V是否已超過根據(jù)控制邊界線L (PWM控制區(qū)域Al與矩形控制區(qū)域A2之間的邊界)而設定的限制車速Vsh。
[0083]圖8是示出限制車速Vsh與控制邊界線L之間的對應關系的一個示例的視圖。如圖8所示，限制車速Vsh被設定為處于控制邊界線L的最低速側的值。
[0084]當在無電池行駛控制期間車速V超過限制車速Vsh時，車速限制單元1030實行車速限制。更具體地，車速限制單元1030限制發(fā)動機轉矩Te或第二 MG轉矩T2以使得車速V低于限制車速Vsh。
[0085]圖9是示出由E⑶1000執(zhí)行以實現(xiàn)上述功能的處理程序的流程圖。
[0086]在S20中，E⑶1000判定是否正在進行無電池行駛控制。當正在進行無電池行駛控制(S20中為“是”)時，處理轉入S21。當未在進行無電池行駛控制(S20中為“否”)時，處理轉入S23。
[0087]在S21中，E⑶1000判定車速V是否已超過限制車速Vsh。當車速V超過限制車速Vsh (S21中為“是”)時，處理轉入S22。當車速V未超過限制車速Vsh (S21中為“否”)時，處理轉入S23。
[0088]在S22中，E⑶1000實行車速限制。換言之，E⑶1000將發(fā)動機轉矩Te或第二 MG轉矩T2限制成使得車速V低于限制車速Vsh。
[0089]在S23中，E⑶1000不實行車速限制。換言之，E⑶1000不限制發(fā)動機轉矩Te或第
二MG轉矩T2。
[0090]因此，在本實施例中，通過在無電池行駛控制期間實行車速限制，在無電池行駛控制期間轉入矩形控制的可能性降低。因此，能抑制在無電池行駛控制期間逆變器輸出電壓的不穩(wěn)定，并且結果車輛能行駛到安全區(qū)域。
[0091][第二實施例]
[0092]圖10是根據(jù)本實施例的車輛Ia的總框圖。車輛Ia與圖1所示的車輛I的不同之處在于在第二 MG400與輸出軸560之間設置有變速器500。所有其它結構與圖1所示的車輛I相同，并且因此將不重復其詳細說明。
[0093]變速器500使第二 MG400的轉速變速并且將變速后的旋轉傳遞到輸出軸560。變速器500由一組拉維娜式(Ravigneaux)行星齒輪機構構成。更具體地，變速器500包括第一太陽齒輪(SI) 510、第二太陽齒輪(S2)520、與第一太陽齒輪(Sl)510哨合的第一小齒輪(Pl) 531、與第一小齒輪(Pl) 531和第二太陽齒輪(S2) 520嚙合的第二小齒輪(P2)532、與第二小齒輪(P2) 532嚙合的齒圈(Rl) 540以及保持各個小齒輪531、532自轉和公轉自如的行星架(Cl) 550。因此，第一太陽齒輪(SI) 510和齒圈(1?1)540連同各個小齒輪531、532 —起構成與雙小齒輪行星齒輪機構對應的機構，而第二太陽齒輪(S2) 520和齒圈(Rl) 540連同第二小齒輪(P2)532 —起構成與單小齒輪行星齒輪機構對應的機構。
[0094]行星架(Cl) 550與輸出軸560連結。第二太陽齒輪(S2) 520與第二 MG400的轉子連結。
[0095]變速器500還設置有選擇性地固定第一太陽齒輪(SI) 510的BI制動器561和選擇性地固定齒圈(Rl) 540的B2制動器562。[0096]BI制動器561由固定在變速器500的殼體側的摩擦材料與固定在第一太陽齒輪(Sl)510側的摩擦材料之間的摩擦力產(chǎn)生接合力。B2制動器562由固定在變速器500的殼體側的摩擦材料與固定在齒圈(Rl)540側的摩擦材料之間的摩擦力產(chǎn)生接合力。制動器561、562與輸出與來自ECU1000的控制信號對應的油壓的變速用液壓回路(未示出)連接，并且通過從變速用液壓回路輸出的油壓而接合和分離。
[0097]當BI制動器561接合而使得第一太陽齒輪(SI) 510被固定并且B2制動器562分離而使得齒圈(Rl) 540未被固定時，變速器500的檔位被設定為高速檔Hi。另一方面，當B2制動器562接合而使得齒圈(Rl) 540被固定并且BI制動器561分離而使得第一太陽齒輪(SI) 510未被固定時，變速器500的檔位被設定為具有比高速檔Hi大的變速比的低速檔Lo0注意，變速比是變速器500的輸入軸轉速(=第二 MG轉速Nm2)與輸出軸轉速(=輸出軸560的轉速Np)的比率。
[0098]輸出軸560通過經(jīng)由動力分割機構300傳遞的發(fā)動機100的動力和經(jīng)由變速器500傳遞的第二 MG400的動力中的至少一者而旋轉。輸出軸560的旋轉力經(jīng)由減速齒輪傳遞到左、右驅動輪82。結果，使車輛Ia行駛。
[0099]圖11是示出動力分割機構300和變速器500的共線圖。通過如上所述構成動力分割機構300，太陽齒輪(S) 310的轉速(=第一 MG轉速Nml)、行星架(C) 330的轉速(=發(fā)動機轉速Ne)和齒圈(R) 320的轉速具有在動力分割機構300的共線圖上通過相連的直線表示的關系(即這樣的關系:根據(jù)該關系，當任何兩個轉速被確定時，剩下的一個轉速也被確定)。
[0100]此外，通過如上所述構成動力變速器500，第一太陽齒輪(Sl)510的轉速、齒圈(Rl) 540的轉速、行星架(Cl) 550的轉速和第二太陽齒輪(S2) 520的轉速(=第二 MG轉速Nm2)具有在變速器500的共線圖上通過相連的直線表示的關系(即這樣的關系:根據(jù)該關系，當任何兩個轉速被確定時，剩下的兩個轉速也被確定)。
[0101]變速器500的行星架(Cl) 550與輸出軸560連接，并且因此行星架(Cl) 550的轉速與輸出軸560的轉速(即，車速V)匹配。動力分割機構300的齒圈(R) 320也與輸出軸560連接，并且因此齒圈(R) 320的轉速也與輸出軸560的轉速匹配(即，車速V)。
[0102]在低速檔Lo下，B2制動器562接合以使得齒圈(Rl) 540被固定，并且因此齒圈(Rl)540的轉速為零。此外，在高速檔Hi下，BI制動器561接合以使得第一太陽齒輪(SI)510被固定，并且因此第一太陽齒輪(SI) 510的轉速為零。因此，如圖11所示，當?shù)诙﨧G轉速Nm2恒定時，根據(jù)高速檔Hi的線(點劃線)與低速檔Lo的線(實線)之間的關系，高速檔Hi形成期間的車速V比低速檔Lo形成期間的車速V高。相反，如圖11所示，當車速V恒定時，根據(jù)高速檔Hi的線(雙點劃線)與低速檔Lo的線(實線)之間的關系，高速檔Hi形成期間的第二 MG轉速Nm2比低速檔Lo形成期間的第二 MG轉速Nm2低。
[0103]圖12是示出根據(jù)本實施例的車輛操作點與第二 MG400(逆變器630)的控制模式之間的對應關系的視圖。該對應關系與上述第一實施例的對應關系基本上相同，但在本實施例中，在高速檔Hi和低速檔Lo形成期間控制邊界線L被設定為不同的值。更具體地，如圖11所示，當車速V恒定時，第二 MG轉速Nm2在高速檔Hi的形成期間比在低速擋Lo的形成期間低?？紤]到這一點，ECU1000將在高速檔Hi形成期間使用的控制邊界線L2設定在比在低速檔Lo形成期間使用的控制邊界線LI高的車速側。結果，控制模式在高速檔Hi形成期間比在低速檔Lo形成期間更不易轉入矩形控制模式。
[0104]在本實施例中，考慮到這一點，根據(jù)變速器500的變速比來修改“限制車速Vsh”(=在無電池行駛控制期間開始轉矩限制的車速)。更具體地，如圖12所示，在低速檔Lo形成期間，限制車速Vsh被設定為“Vshl”，而在具有比低速檔Lo小的變速比的高速檔Hi形成期間，限制車速Vsh被設定為比Vshl高的“Vsh2”。
[0105]如圖12所示，在低速檔Lo形成期間使用的車速限制Vshl被設定為處于在低速檔Lo形成期間使用的控制邊界線LI的最低速側的值。在高速檔Hi形成期間使用的限制車速Vsh2被設定為處于在高速檔Hi形成期間使用的控制邊界線L2的最低速側的值。
[0106]圖13是根據(jù)本實施例的E⑶1000的功能框圖。E⑶1000包括第一判定單元1010、第二判定單元1020、車速限制單元1030和切換單元1040。注意，由于第一判定單元1010、第二判定單元1020和車速限制單元1030已經(jīng)利用圖7在第一實施例中說明，故在此將不重復其詳細說明。
[0107]當正在進行無電池行駛控制時，切換單元1040根據(jù)變速器500形成的檔位(變速器500的變速比)而切換限制車速Vsh。如上所述，切換單元1040在低速檔Lo形成期間將限制車速Vsh設定為“Vshl”，而在具有比低速檔Lo小的變速比的高速檔Hi形成期間將限制車速Vsh設為比Vshl高的“Vsh2”。
[0108]圖14是示出由E⑶1000執(zhí)行以實現(xiàn)切換單元1040的功能的處理程序的流程圖。
[0109]在S30中，E⑶1000判定是否正在進行無電池行駛控制。在S31中，E⑶1000判定由變速器500形成的檔位是否為低速檔Lo。
[0110]當形成低速檔Lo(S31中為“是”)時，E⑶1000在S32中將限制車速Vsh設定為“Vshl”。
[0111]另一方面，當形成高速檔Hi (S31中為“否”)時，ECU1000在S33中將車速限制Vsh設定為“Vsh2”。
[0112]在本實施例中，如上所述，在無電池行駛控制期間形成低速檔Lo (其中控制模式在比較低的車速下轉入矩形控制)的情況下，當車速V超過比較低的“Vshl”時實行車速限制。另一方面，在形成高速檔Hi(控制模式在比較高的車速下轉入矩形控制)的情況下，當車速V超過比較高的“Vsh2”時實行車速限制，但在車速V超過“Vsh2”之前不實行車速限制。因此，通過車速限制能降低在無電池行駛控制期間轉入矩形控制的可能性，并且同時能最大限度地減少由于車速限制而引起的車輛行駛性能的惡化。
[0113]本文中公開的實施例在所有方面都僅僅是示例且不應該被認為是限制性的。本發(fā)明的范圍由權利要求而不是以上說明來表示，并且包括與權利要求相當?shù)暮x和該范圍內的所有變型。
【權利要求】
1.一種車輛，所述車輛通過利用由發(fā)動機和電動機中的至少一者產(chǎn)生的驅動力使與驅動輪連結的輸出軸旋轉而行駛，所述車輛包括: 發(fā)電機，所述發(fā)電機利用所述發(fā)動機的動力發(fā)電； 電池，所述電池構造成可與所述電動機和所述發(fā)電機連接；和 控制裝置，所述控制裝置控制所述電動機和所述發(fā)電機， 其中，所述控制裝置在車速低于閾值時通過脈寬調制控制來驅動所述電動機，并且其中，所述控制裝置在車速超過所述閾值時通過與所述脈寬調制控制相比所述電動機能輸出更大轉矩但可控制性不良的矩形控制來驅動所述電動機， 所述控制裝置在所述電池中發(fā)生異常時進行無電池行駛控制，在所述無電池行駛控制中所述電池與所述電動機和所述發(fā)電機斷開且利用由所述發(fā)電機產(chǎn)生的電力來驅動所述電動機,并且 在所述無電池行駛控制期間，所述控制裝置通過實行車速限制來抑制所述矩形控制的執(zhí)行。
2.根據(jù)權利要求1所述的車輛，其中，在所述無電池行駛控制期間，所述控制裝置將車速控制在與所述閾值對應的限值以下。
3.根據(jù)權利要求2所述的車輛，還包括設置在所述電動機與所述輸出軸之間的變速器， 其中，所述控制裝置根據(jù)所述變速器的變速比來修改所述限值。
4.根據(jù)權利要求3所述的車輛，其中，所述變速器的檔位被設定為低速檔或具有比所述低速檔小的變速比的高速檔，并且 所述控制裝置將所述閾值和所述限值控制為在所述檔位被設定為所述高速檔時比在所述檔位被設定為所述低速檔時大。
5.根據(jù)權利要求1所述的車輛，其中，所述控制裝置通過限制所述發(fā)動機或所述電動機的轉矩來實行所述車速限制。
6.根據(jù)權利要求1所述的車輛，還包括行星齒輪裝置，所述行星齒輪裝置包括與所述電動機連結的齒圈、與所述發(fā)電機連結的太陽齒輪、與所述太陽齒輪和所述齒圈接合的小齒輪以及與所述發(fā)動機連結并且可旋轉地支承所述小齒輪的行星架。
7.一種用于車輛的控制方法，所述車輛通過利用由發(fā)動機和電動機中的至少一者產(chǎn)生的驅動力使與驅動輪連結的輸出軸旋轉而行駛，所述車輛包括: 發(fā)電機，所述發(fā)電機利用所述發(fā)動機的動力發(fā)電；和 電池，所述電池構造成可與所述電動機和所述發(fā)電機連接； 所述控制方法包括以下步驟: 在車速低于閾值時通過脈寬調制控制來驅動所述電動機，并且在車速超過所述閾值時通過與所述脈寬調制控制相比所述電動機能輸出更大轉矩但可控制性不良的矩形控制來驅動所述電動機； 在所述電池中發(fā)生異常時進行無電池行駛控制，在所述無電池行駛控制中所述電池與所述電動機和所述發(fā)電機斷開且利用由所述發(fā)電機產(chǎn)生的電力來驅動所述電動機；以及在所述無電池行駛控制期間通過實行車速限制來抑制所述矩形控制的執(zhí)行。
【文檔編號】B60W10/105GK103917391SQ201280054688
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年11月7日 優(yōu)先權日:2011年11月10日
【發(fā)明者】田中信行, 永田章二 申請人:豐田自動車株式會社, 愛信艾達株式會社
【專利摘要】在包括發(fā)動機、電動機、發(fā)電機以及與電動機和發(fā)電機電連接的電池的混合動力車輛中，ECU通過使電池與包括電動機和發(fā)電機的電氣系統(tǒng)斷開并且利用由發(fā)電機利用發(fā)動機的動力產(chǎn)生的電力驅動電動機來進行使車輛在電池中發(fā)生故障時能夠行駛的“無電池行駛控制”。當正在進行無電池行駛控制(S20中為“是”)并且車速V超過限制車速Vsh(S21中為“是”)時，ECU實行車速限制(S22)。結果，在無電池行駛控制期間電動機的控制模式不太容易轉入矩形控制模式。
【專利說明】車輛和車輛控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車輛，并且更具體地涉及一種利用來自發(fā)動機和電動機中的至少一者的電力來行駛的車輛。
【背景技術】
[0002]近來，利用來自發(fā)動機和電動機中的至少一者的驅動力來行駛的混合動力車輛變得越來越普遍?；旌蟿恿囕v可包括與電動機分開設置的發(fā)電機，以利用發(fā)動機的動力來產(chǎn)生電力。
[0003]日本專利申請公報N0.2007-196733 (JP-2007-196733A)公開了一種在包括發(fā)動機、電動機和發(fā)電機的混合動力車輛中用于進行控制(下文也稱為“無電池行駛控制”)的技術。在儲存用于驅動電動機的電力的電池中發(fā)生異常時，該混合動力車輛使電池與包括電動機和發(fā)電機的電氣系統(tǒng)斷開并且利用由發(fā)電機利用發(fā)動機的動力產(chǎn)生的電力來驅動電動機以使車輛行駛。
[0004]順便說一下，混合動力車輛搭載有用于驅動電動機的逆變器?？刂圃撃孀兤鞯闹饕椒ò}寬調制(下文也稱為“PWM”)控制方法和矩形波電壓控制(下文也簡稱為“矩形控制”)方法。在矩形控制中，電壓變換的調制率(對應于輸出電壓與輸入電壓的比率的值)比在PWM控制中獲得的大，并且因此能提高電動機輸出。然而，控制精度(控制響應性)趨于不良，從而引起逆變器輸出電壓的不穩(wěn)定。因此，矩形控制典型地僅用在高車速區(qū)域內，而PWM控制用在低于高車速區(qū)域的通常速度區(qū)域內。
[0005]同時，在無電池行駛控制期間，電池不能被用作電力緩存器，并且因此必須在電動機與發(fā)電機之間實現(xiàn)精確的電力平衡。然而，當在無電池行駛控制期間車速達到高車速區(qū)域時，逆變器控制方法從PWM控制轉入控制精度不良的矩形控制。因此，當要求驅動力急劇變化時電力平衡可能崩潰，并且結果施加于電動機的電壓(逆變器輸出電壓)可能變得不穩(wěn)定。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明是為了解決上述問題而設計的，并且其一個目的是在無電池行駛控制期間抑制施加于電動機的電壓的不穩(wěn)定。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面的車輛通過利用來自發(fā)動機和電動機中的至少一者的驅動力使與驅動輪連結的輸出軸旋轉而行駛，并且包括:發(fā)電機，所述發(fā)電機利用所述發(fā)動機的動力發(fā)電；電池，所述電池構造成可與所述電動機和所述發(fā)電機連接；和控制裝置，所述控制裝置控制所述電動機和所述發(fā)電機。所述控制裝置在車速低于閾值時通過脈寬調制控制來驅動所述電動機，并且在車速超過所述閾值時通過與所述脈寬調制控制相比所述電動機能輸出更大轉矩但可控制性不良的矩形控制來驅動所述電動機。所述控制裝置在所述電池中發(fā)生異常時進行無電池行駛控制，在所述無電池行駛控制中所述電池與所述電動機和所述發(fā)電機斷開且利用由所述發(fā)電機產(chǎn)生的電力來驅動所述電動機。在所述無電池行駛控制期間，所述控制裝置通過實行車速限制來抑制所述矩形控制的執(zhí)行。
[0008]在所述無電池行駛控制期間，所述控制裝置可將車速控制在與所述閾值對應的限值以下。
[0009]所述車輛還可包括設置在所述電動機與所述輸出軸之間的變速器。所述控制裝置可根據(jù)所述變速器的變速比來修改所述限值。
[0010]所述變速器的檔位可被設定為低速檔或具有比所述低速檔小的變速比的高速檔。所述控制裝置可將所述閾值和所述限值控制為在所述檔位被設定為所述高速檔時比在所述檔位被設定為所述低速檔時大。
[0011]所述控制裝置可通過限制所述發(fā)動機或所述電動機的轉矩來限制車速。
[0012]所述車輛還可包括行星齒輪裝置，所述行星齒輪裝置包括與所述電動機連結的齒圈、與所述發(fā)電機連結的太陽齒輪、與所述太陽齒輪和所述齒圈接合的小齒輪以及與所述發(fā)動機連結并且可旋轉地支承所述小齒輪的行星架。
[0013]根據(jù)本發(fā)明第二方面的車輛控制方法是一種用于車輛的控制方法，所述車輛通過利用來自發(fā)動機和電動機中的至少一者的驅動力使與驅動輪連結的輸出軸旋轉而行駛。所述車輛包括:發(fā)電機，所述發(fā)電機利用所述發(fā)動機的動力發(fā)電；電池，所述電池構造成可與所述電動機和所述發(fā)電機連接；和控制裝置，所述控制裝置控制所述電動機和所述發(fā)電機。所述控制方法包括以下步驟:在車速低于閾值時通過脈寬調制控制來驅動所述電動機，并且在車速超過所述閾值時通過與所述脈寬調制控制相比所述電動機能輸出更大轉矩但可控制性不良的矩形控制來驅動所述電動機；在所述電池中發(fā)生異常時進行無電池行駛控制，在所述無電池行駛控制中所述電池與所述電動機和所述發(fā)電機斷開且利用由所述發(fā)電機產(chǎn)生的電力來驅動所述電動機；以及在所述無電池行駛控制期間通過實行車速限制來抑制所述矩形控制的執(zhí)行。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的這些方面，能抑制在無電池行駛控制期間施加于電動機的電壓的不穩(wěn)定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]下面將參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點以及技術和工業(yè)意義，在附圖中相似的附圖標記表示相似的要素，并且其中:
[0016]圖1是車輛的第一總框圖；
[0017]圖2是示出動力分割機構的共線圖；
[0018]圖3是不出用于驅動控制第一電動機/發(fā)電機(MG)和第二MG的電氣系統(tǒng)的電路圖；
[0019]圖4是說明第二 MG的控制模式的示意圖；
[0020]圖5是示出車輛操作點與第二MG的控制模式之間的對應關系的第一視圖；
[0021]圖6是示出電子控制單元(ECT)的處理程序的第一流程圖；
[0022]圖7是ECU的第一功能框圖；
[0023]圖8是示出限制車速Vsh與控制邊界線L之間的對應關系的一個示例的視圖；
[0024]圖9是示出E⑶的處理程序的第二流程圖；
[0025]圖10是車輛的第二總框圖；[0026]圖11是示出動力分割機構和變速器的共線圖；
[0027]圖12是示出車輛操作點與第二 MG的控制模式之間的對應關系的第二視圖；
[0028]圖13是E⑶的第二功能框圖；以及
[0029]圖14是不出E⑶的處理程序的第二流程圖。
【具體實施方式】
[0030]下面將參考【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施例。在以下說明中，對相同的部件分配相同的附圖標記。其名稱和功能也相同。因此，將不重復其詳細說明。
[0031][第一實施例]
[0032]圖1是根據(jù)本實施例的車輛I的總框圖。車輛I包括發(fā)動機100、第一 MG200、動力分割機構300、第二 MG400、傳動軸(輸出軸)560、電力控制單元(PCU) 600、電池700、系統(tǒng)主繼電器(SMR)710 和 ECU1000。
[0033]發(fā)動機100是通過燃燒燃料而輸出動力的內燃發(fā)動機。發(fā)動機100的動力被輸入動力分割機構300。
[0034]動力分割機構300將從發(fā)動機100輸入的動力分割成用于輸出軸560的動力和用于第一 MG200的動力。
[0035]動力分割機構300是行星齒輪機構，該行星齒輪機構具有太陽齒輪(S) 310、齒圈(R)320、與太陽齒輪(S)310和齒圈(R)320嚙合的小齒輪(P) 340以及保持小齒輪(P) 340自轉和公轉自如的行星架(C) 330。
[0036]行星架(C)330與發(fā)動機100的曲軸連結。太陽齒輪(S) 310與第一 MG200的轉子連結。齒圈(R) 320與輸出軸560連結。
[0037]第一 MG200和第二 MG400是分別均用作電動機和發(fā)電機兩者的交流旋轉電機。第二 MG400的轉子與輸出軸560連結。
[0038]輸出軸560通過從發(fā)動機100經(jīng)由動力分割機構300傳遞的動力和第二 MG400的動力中的至少一者旋轉。輸出軸560的旋轉力經(jīng)由減速齒輪81傳遞到左、右驅動輪82。結果，使車輛I行駛。
[0039]圖2是示出動力分割機構300的共線圖。通過如上所述構成動力分割機構300，太陽齒輪(S) 310的轉速(=第一 MG轉速Nml)、行星架(C) 330的轉速(=發(fā)動機轉速Ne)和齒圈(R) 320的轉速(=第二 MG轉速Nm2，或者換言之車速V)具有在動力分割機構300的共線圖上通過相連的直線表示的關系(即這樣的關系:根據(jù)該關系，當任何兩個轉速被確定時，剩下的一個轉速也被確定)。
[0040]返回圖1，P⑶600將從電池700供給的高電壓直流電力變換成交流電力并且將該交流電力輸出到第一 MG200和/或第二 MG400。結果，第一 MG200和/或第二 MG400被驅動。此外，P⑶600將由第一 MG200和/或第二 MG400產(chǎn)生的交流電力變換成直流電力并且將該直流電力輸出到電池700。結果，使電池700充電。
[0041]電池700是儲存用于驅動第一 MG200和/或第二 MG400的高電壓(例如，大約200V)直流電力的二次電池。電池700典型地構造成包含鎳氫化物或鋰離子。注意，可采用大容量電容器代替電池700。
[0042]SMR710是用于切換電池700與包括P⑶600的電氣系統(tǒng)之間的連接狀態(tài)的繼電器。[0043]發(fā)動機轉速傳感器10、輸出軸轉速傳感器15、旋轉變壓器(resolver) 21、22、加速器位置傳感器31等與E⑶1000連接。發(fā)動機轉速傳感器10檢測發(fā)動機轉速Ne (發(fā)動機100的轉速)。輸出軸轉速傳感器15檢測輸出軸560的轉速Np作為車速V。旋轉變壓器21,22分別檢測第一 MG轉速Nml (第一 MG200的轉速)和第二 MG轉速Nm2 (第二 MG400的轉速)。加速器位置傳感器31檢測加速器踏板操作量A (使用者對加速器踏板的操作量)。各個傳感器將檢測結果輸出到ECU1000。
[0044]E⑶1000具有圖中未示出的內置的中央處理單元(CPU)和內置的存儲器，并且基于存儲在存儲器中的信息和來自各個傳感器的信息而執(zhí)行預定的計算處理。ECU1000基于計算處理的結果而控制安裝在車輛I中的各個裝置。
[0045]圖3是示出用于驅動控制第一 MG200和第二 MG400的電氣系統(tǒng)的電路圖。該電氣系統(tǒng)由第一 MG200、第二 MG400、PCU600、電池 700、SMR710 和 ECU1000 構成。
[0046]當SMR710關閉(OFF)時，電池700與電氣系統(tǒng)斷開。當SMR710開啟(ON)時，電池700與電氣系統(tǒng)連接。SMR710響應于來自E⑶1000的控制信號而被控制(切換為開啟和關閉)。例如，當使用者進行操作以開始驅動使得發(fā)出啟動電氣系統(tǒng)的要求時，ECU1000將SMR710切換為開啟。
[0047]P⑶600包括變換器610和逆變器620、630。變換器610具有由反應器和兩個開關元件構成的典型升壓斬波電路構型。逆并聯(lián)二極管與每個開關元件連接。
[0048]逆變器620、630并聯(lián)連接到變換器610。逆變器620連接在變換器610與第一MG200之間。逆變器620包括U相臂、V相臂和W相臂。U相臂、V相臂和W相臂并聯(lián)連接。U相臂、V相臂和W相臂分別包括串聯(lián)連接的兩個開關元件(上臂和下臂)。每個開關元件都設置有逆并聯(lián)二極管。
[0049]逆變器630連接在變換器610與第二 MG400之間。與逆變器620相似，逆變器630具有典型的三相逆變器構型。換言之，逆變器630包括用于三相(U相、V相和W相)的上臂和下臂，以及設置在每個臂上的逆并聯(lián)二極管。
[0050]變換器610與逆變器620、630之間的電力線54上的直流電壓(下文也稱為“系統(tǒng)電壓VH”)由電壓傳感器180檢測。來自電壓傳感器180的檢測結果輸出到ECU1000。
[0051]變換器610執(zhí)行系統(tǒng)電壓VH與電池700的電壓Vb之間的雙向直流電壓變換。當要將電池700的放電電力供給到第一 MG200或第二 MG400時，通過變換器610使電壓升壓。相反地，當要用由第一 MG200或第二 MG400產(chǎn)生的電力對電池700充電時，通過變換器610使電壓降壓。
[0052]逆變器620通過切換開關元件開啟和關閉而將系統(tǒng)電壓VH變換成交流電壓。變換后的交流電壓被供給到第一 MG200。逆變器620還將由第一 MG200產(chǎn)生的交流電力變換成直流電力。
[0053]類似地，逆變器630將系統(tǒng)電壓VH變換成交流電壓并且將該交流電壓供給到第二MG400。逆變器630還將由第二 MG400產(chǎn)生的交流電力變換成直流電力。
[0054]將變換器610與逆變器620、630電連接的電力線54因此用作各個逆變器620、630共用的正極匯流條和負極匯流條。電力線54與第一 MG200和第二 MG400兩者電連接，并且因此由第一 MG200和第二 MG400中的一者產(chǎn)生的電力能由另一者消耗。
[0055]因此，在SMR710開啟以使得電池700與電氣系統(tǒng)連接的狀態(tài)下，電池700通過由第一MG200和第二MG400中的一者產(chǎn)生的電力充電和放電以補償其中的電力不足。相反，在SMR710關閉以使得電池700與電氣系統(tǒng)斷開的狀態(tài)下，電池700不能被用作電力緩存器，并且因此必須在第一 MG200與第二 MG400之間實現(xiàn)電力平衡。
[0056]E⑶1000通過控制逆變器620、630的相應開關操作而驅動控制第一 MG200和第二MG400。更具體地，E⑶1000根據(jù)加速器踏板操作量A和車速V而設定第一 MG轉矩指令值Tlcom和第二 MG轉矩指令值T2com，并且將開關控制信號輸出到逆變器620、630以使得第一 MG200的實際轉矩和第二 MG400的實際轉矩分別與第一 MG轉矩指令值Tlcom和第二 MG轉矩指令值T2com匹配(一致)。
[0057]圖4是說明第二 MG400的控制模式(即，逆變器630的控制模式)的示意圖。在根據(jù)本實施例的車輛I中，逆變器630的控制模式切換為PWM控制模式或矩形控制模式。
[0058]在PWM控制模式下，進行正弦波PWM控制或過調制PWM控制。
[0059]正弦波PWM控制被用作典型的PWM控制方法，其中根據(jù)正弦波形的電壓指令值與載波(載波信號)之間的電壓比較而控制各相的臂中的開關元件的開閉。結果，在一定期間內由逆變器630施加于第二 MG400的線間電壓(下文也稱為“逆變器輸出電壓”)的基本波成分形成準正弦波。如眾所周知的，在正弦波PWM控制中，基本波成分的振幅只能提高到逆變器輸入電壓的大約0.61倍(調制率只能提高到0.61)。
[0060]過調制PWM控制與上述正弦波PWM控制的相似之處在于載波的振幅通過被扭曲而縮小。結果，調制率能提高到0.61至0.78的范圍。
[0061]同時，在矩形控制方法中，進行矩形控制。在矩形控制中，一旦處在上述一定期間內，便進行開關操作。結果，該一定期間內的逆變器輸出電壓形成與一次脈沖對應的矩形波電壓。因此，矩形控制與PWM控制相比具有不良的控制精度(控制響應性)，但調制率能提高到0.78。
[0062]因此，盡管矩形控制與PWM控制相比具有不良的控制精度(控制響應性)，但調制率能提聞，從而能實現(xiàn)電動機輸出的提聞。
[0063]考慮控制模式的特征的這些差異，E⑶1000根據(jù)由車輛驅動轉矩(輸出軸560的驅動轉矩)和車速V (輸出軸560的轉速Np，或者換言之第二 MG轉速Nm2)所確定的車輛操作點所屬的區(qū)域來選擇控制模式。
[0064]圖5是示出車輛操作點與第二 MG400(逆變器630)的控制模式之間的對應關系的視圖?；旧?，在位于控制線L的低轉速側的區(qū)域Al內選擇具有比較有利的可控制性的PWM控制模式以減小轉矩變化，而在位于控制邊界線L的高轉速側的區(qū)域A2內選擇矩形控制模式以提高第二 MG400的輸出。在下文中，區(qū)域Al和區(qū)域A2將分別被稱為“PWM控制區(qū)域Al”和“矩形控制區(qū)域A2”。
[0065]接下來，將說明無電池行駛控制。當電池700中發(fā)生異常而使得充放電被禁止時，E⑶1000通過將SMR710切換為關閉以使得車輛I在電池700與電氣系統(tǒng)斷開的狀態(tài)下行駛來進行故障安全控制。該故障安全控制是“無電池行駛控制”。
[0066]在無電池行駛控制期間，電池700不能被用作電力緩存器，并且因此必須在第一MG200與第二 MG400之間實現(xiàn)電力平衡。換言之，在無電池行駛控制期間，必須利用由第一MG200產(chǎn)生的電力驅動第二 MG400，并且因此必須將第一 MG200的發(fā)電量和第二 MG400的電力消耗量控制為同樣的值。[0067]圖6是示出在無電池行駛控制期間由E⑶1000執(zhí)行的處理程序的流程圖。
[0068]在SlO中，E⑶1000根據(jù)加速器踏板操作量A和車速V而計算車輛要求轉矩Treq。例如，限定車輛要求轉矩Treq與加速器踏板操作量A和車速V之間的對應關系的脈譜圖提前存儲在ECU1000中，并且ECU1000利用該脈譜圖計算與實際加速器踏板操作量A和車速V對應的車輛要求轉矩Treq。
[0069]在311中4011000由車輛要求轉矩1'代9計算發(fā)動機要求功率？6^9。更具體地，ECU1000計算車輛要求轉矩Treq和輸出軸轉速Np的乘積(=車輛要求功率)作為發(fā)動機要求功率Pereq。
[0070]在S12中，E⑶1000計算用于滿足發(fā)動機要求功率Pereq的發(fā)動機轉速目標值Nereq和發(fā)動機轉矩目標值Tereq。例如，由發(fā)動機轉速Ne和發(fā)動機轉矩Te決定的最佳發(fā)動機操作線被提前設定在ECU1000中，并且ECU1000利用該最佳發(fā)動機操作線計算用于滿足發(fā)動機要求功率Pereq的發(fā)動機轉速目標值Nereq和發(fā)動機轉矩目標值Tereq。
[0071]在S13中，E⑶1000由發(fā)動機要求功率Pereq和發(fā)動機轉速目標值Nereq計算用于承受發(fā)動機轉矩Te的反作用力的第一 MG轉矩目標值Tlreq。當動力分割機構300的行星齒輪傳動比被設定為“P ”時，第一MG轉矩Tl與發(fā)動機轉矩Te之間的機械關系使關系Tl = P /(1+P ) XTe成立。發(fā)動機轉矩Te采取通過將發(fā)動機功率Pe除以發(fā)動機轉矩Ne而獲得的值，并且因此E⑶ 1000利用下式(I)計算第一 MG轉矩目標值Tlreq。
[0072]Tlreq = p / (1+ p ) X Tereq = p / (1+p ) X (Pereq/Nereq) (I)
[0073]注意,在無電池行駛控制期間，第一 MG轉矩目標值Tlreq被設定為負值(Tlreq
<O)，以將第一 MG200設定在發(fā)電狀態(tài)下。
[0074]在S14中，ECU1000計算第二 MG轉矩目標值T2req，使得第一 MG目標功率(=第
一MG200的發(fā)電量的目標值)和第二 MG目標功率(=第二 MG400的電力消耗量的目標)采取同樣的值。更具體地，E⑶1000利用下式(2)計算第二 MG轉矩目標值T2req。
[0075]T2req = (TlreqXNml) /Nm2 (2)
[0076]在S15中，E⑶1000將計算出的發(fā)動機轉矩目標值Tereq、第一 MG轉矩目標值Tlreq和第二 MG轉矩目標值T2req分別設定為發(fā)動機轉矩指令值Tecom、第一 MG轉矩指令值Tlcom和第二 MG轉矩指令值T2com。
[0077]因此，為了在無電池行駛控制期間實現(xiàn)第一 MG200與第二 MG400之間的電力平衡，各個轉矩指令值被設定成使得第一MG200的發(fā)電量和第二MG400的電力消耗量采取同樣的值。然而，當?shù)诙?MG400的控制模式被切換為具有比較不良的可控制性的矩形控制模式時，第二 MG轉矩T2的控制精度惡化。因此，第一 MG200的發(fā)電量與第二 MG40的電力消耗量不匹配，并且結果逆變器輸出電壓可能變得不穩(wěn)定。
[0078]逆變器輸出電壓在車輛要求功率急劇變化的模式、典型地在高車速下加速器反復切換為開啟(加速器踏板操作量A > O)和關閉(加速器踏板操作量A = O)的模式下變得特別不穩(wěn)定。當加速器切換為開啟時，第一 MG200的負轉矩增加以增加第一 MG200的發(fā)電量(=第二 MG400的輸出功率)。為了防止第一 MG200的負轉矩的增加引起的發(fā)動機轉速Ne的降低，發(fā)動機轉矩Te增大。然而，事實上，發(fā)動機轉速Ne由于發(fā)動機100的控制延遲而暫時降低。發(fā)動機轉速Ne的該暫時降低引起第一 MG轉速Nml的暫時降低(參看圖2中的共線圖)。結果，第一 MG200的發(fā)電量降低，并且因此第二 MG400的輸出功率必須以與第一MG200的發(fā)電量的降低對應的量降低以維持電力平衡。然而，在具有比較不良的可控制性的矩形控制模式下，在第二 MG400的輸出功率降低期間發(fā)生延遲，導致系統(tǒng)電壓VH降低，并且結果逆變器輸出電壓降低。因此，當在高車速下加速器反復切換為開啟和關閉時，逆變器輸出電壓會反復降低，從而導致其中的不穩(wěn)定。在當系統(tǒng)電壓VH下降到預定值以下時實行故障安全以切斷(停止)逆變器620、630的車輛中，系統(tǒng)電壓VH的降低可能引起車輛無法繼續(xù)行駛。
[0079]因此，在本實施例中，通過加入降低在無電池行駛控制期間轉入矩形控制的可能性的控制(更具體地，車速限制)來防止在無電池行駛控制期間逆變器輸出電壓變得不穩(wěn)定。這一點是本實施例的主要特征。
[0080]圖7是在無電池行駛控制期間實行車速限制的情況下E⑶1000的功能框圖。圖7所示的各個功能框可通過硬件或軟件來實現(xiàn)。
[0081]E⑶1000包括第一判定單元1010、第二判定單元1020和車速限制單元1030。
[0082]第一判定單元1010判定是否正在進行無電池行駛控制。第二判定單元1020判定車速V是否已超過根據(jù)控制邊界線L (PWM控制區(qū)域Al與矩形控制區(qū)域A2之間的邊界)而設定的限制車速Vsh。
[0083]圖8是示出限制車速Vsh與控制邊界線L之間的對應關系的一個示例的視圖。如圖8所示，限制車速Vsh被設定為處于控制邊界線L的最低速側的值。
[0084]當在無電池行駛控制期間車速V超過限制車速Vsh時，車速限制單元1030實行車速限制。更具體地，車速限制單元1030限制發(fā)動機轉矩Te或第二 MG轉矩T2以使得車速V低于限制車速Vsh。
[0085]圖9是示出由E⑶1000執(zhí)行以實現(xiàn)上述功能的處理程序的流程圖。
[0086]在S20中，E⑶1000判定是否正在進行無電池行駛控制。當正在進行無電池行駛控制(S20中為“是”)時，處理轉入S21。當未在進行無電池行駛控制(S20中為“否”)時，處理轉入S23。
[0087]在S21中，E⑶1000判定車速V是否已超過限制車速Vsh。當車速V超過限制車速Vsh (S21中為“是”)時，處理轉入S22。當車速V未超過限制車速Vsh (S21中為“否”)時，處理轉入S23。
[0088]在S22中，E⑶1000實行車速限制。換言之，E⑶1000將發(fā)動機轉矩Te或第二 MG轉矩T2限制成使得車速V低于限制車速Vsh。
[0089]在S23中，E⑶1000不實行車速限制。換言之，E⑶1000不限制發(fā)動機轉矩Te或第
二MG轉矩T2。
[0090]因此，在本實施例中，通過在無電池行駛控制期間實行車速限制，在無電池行駛控制期間轉入矩形控制的可能性降低。因此，能抑制在無電池行駛控制期間逆變器輸出電壓的不穩(wěn)定，并且結果車輛能行駛到安全區(qū)域。
[0091][第二實施例]
[0092]圖10是根據(jù)本實施例的車輛Ia的總框圖。車輛Ia與圖1所示的車輛I的不同之處在于在第二 MG400與輸出軸560之間設置有變速器500。所有其它結構與圖1所示的車輛I相同，并且因此將不重復其詳細說明。
[0093]變速器500使第二 MG400的轉速變速并且將變速后的旋轉傳遞到輸出軸560。變速器500由一組拉維娜式(Ravigneaux)行星齒輪機構構成。更具體地，變速器500包括第一太陽齒輪(SI) 510、第二太陽齒輪(S2)520、與第一太陽齒輪(Sl)510哨合的第一小齒輪(Pl) 531、與第一小齒輪(Pl) 531和第二太陽齒輪(S2) 520嚙合的第二小齒輪(P2)532、與第二小齒輪(P2) 532嚙合的齒圈(Rl) 540以及保持各個小齒輪531、532自轉和公轉自如的行星架(Cl) 550。因此，第一太陽齒輪(SI) 510和齒圈(1?1)540連同各個小齒輪531、532 —起構成與雙小齒輪行星齒輪機構對應的機構，而第二太陽齒輪(S2) 520和齒圈(Rl) 540連同第二小齒輪(P2)532 —起構成與單小齒輪行星齒輪機構對應的機構。
[0094]行星架(Cl) 550與輸出軸560連結。第二太陽齒輪(S2) 520與第二 MG400的轉子連結。
[0095]變速器500還設置有選擇性地固定第一太陽齒輪(SI) 510的BI制動器561和選擇性地固定齒圈(Rl) 540的B2制動器562。[0096]BI制動器561由固定在變速器500的殼體側的摩擦材料與固定在第一太陽齒輪(Sl)510側的摩擦材料之間的摩擦力產(chǎn)生接合力。B2制動器562由固定在變速器500的殼體側的摩擦材料與固定在齒圈(Rl)540側的摩擦材料之間的摩擦力產(chǎn)生接合力。制動器561、562與輸出與來自ECU1000的控制信號對應的油壓的變速用液壓回路(未示出)連接，并且通過從變速用液壓回路輸出的油壓而接合和分離。
[0097]當BI制動器561接合而使得第一太陽齒輪(SI) 510被固定并且B2制動器562分離而使得齒圈(Rl) 540未被固定時，變速器500的檔位被設定為高速檔Hi。另一方面，當B2制動器562接合而使得齒圈(Rl) 540被固定并且BI制動器561分離而使得第一太陽齒輪(SI) 510未被固定時，變速器500的檔位被設定為具有比高速檔Hi大的變速比的低速檔Lo0注意，變速比是變速器500的輸入軸轉速(=第二 MG轉速Nm2)與輸出軸轉速(=輸出軸560的轉速Np)的比率。
[0098]輸出軸560通過經(jīng)由動力分割機構300傳遞的發(fā)動機100的動力和經(jīng)由變速器500傳遞的第二 MG400的動力中的至少一者而旋轉。輸出軸560的旋轉力經(jīng)由減速齒輪傳遞到左、右驅動輪82。結果，使車輛Ia行駛。
[0099]圖11是示出動力分割機構300和變速器500的共線圖。通過如上所述構成動力分割機構300，太陽齒輪(S) 310的轉速(=第一 MG轉速Nml)、行星架(C) 330的轉速(=發(fā)動機轉速Ne)和齒圈(R) 320的轉速具有在動力分割機構300的共線圖上通過相連的直線表示的關系(即這樣的關系:根據(jù)該關系，當任何兩個轉速被確定時，剩下的一個轉速也被確定)。
[0100]此外，通過如上所述構成動力變速器500，第一太陽齒輪(Sl)510的轉速、齒圈(Rl) 540的轉速、行星架(Cl) 550的轉速和第二太陽齒輪(S2) 520的轉速(=第二 MG轉速Nm2)具有在變速器500的共線圖上通過相連的直線表示的關系(即這樣的關系:根據(jù)該關系，當任何兩個轉速被確定時，剩下的兩個轉速也被確定)。
[0101]變速器500的行星架(Cl) 550與輸出軸560連接，并且因此行星架(Cl) 550的轉速與輸出軸560的轉速(即，車速V)匹配。動力分割機構300的齒圈(R) 320也與輸出軸560連接，并且因此齒圈(R) 320的轉速也與輸出軸560的轉速匹配(即，車速V)。
[0102]在低速檔Lo下，B2制動器562接合以使得齒圈(Rl) 540被固定，并且因此齒圈(Rl)540的轉速為零。此外，在高速檔Hi下，BI制動器561接合以使得第一太陽齒輪(SI)510被固定，并且因此第一太陽齒輪(SI) 510的轉速為零。因此，如圖11所示，當?shù)诙﨧G轉速Nm2恒定時，根據(jù)高速檔Hi的線(點劃線)與低速檔Lo的線(實線)之間的關系，高速檔Hi形成期間的車速V比低速檔Lo形成期間的車速V高。相反，如圖11所示，當車速V恒定時，根據(jù)高速檔Hi的線(雙點劃線)與低速檔Lo的線(實線)之間的關系，高速檔Hi形成期間的第二 MG轉速Nm2比低速檔Lo形成期間的第二 MG轉速Nm2低。
[0103]圖12是示出根據(jù)本實施例的車輛操作點與第二 MG400(逆變器630)的控制模式之間的對應關系的視圖。該對應關系與上述第一實施例的對應關系基本上相同，但在本實施例中，在高速檔Hi和低速檔Lo形成期間控制邊界線L被設定為不同的值。更具體地，如圖11所示，當車速V恒定時，第二 MG轉速Nm2在高速檔Hi的形成期間比在低速擋Lo的形成期間低?？紤]到這一點，ECU1000將在高速檔Hi形成期間使用的控制邊界線L2設定在比在低速檔Lo形成期間使用的控制邊界線LI高的車速側。結果，控制模式在高速檔Hi形成期間比在低速檔Lo形成期間更不易轉入矩形控制模式。
[0104]在本實施例中，考慮到這一點，根據(jù)變速器500的變速比來修改“限制車速Vsh”(=在無電池行駛控制期間開始轉矩限制的車速)。更具體地，如圖12所示，在低速檔Lo形成期間，限制車速Vsh被設定為“Vshl”，而在具有比低速檔Lo小的變速比的高速檔Hi形成期間，限制車速Vsh被設定為比Vshl高的“Vsh2”。
[0105]如圖12所示，在低速檔Lo形成期間使用的車速限制Vshl被設定為處于在低速檔Lo形成期間使用的控制邊界線LI的最低速側的值。在高速檔Hi形成期間使用的限制車速Vsh2被設定為處于在高速檔Hi形成期間使用的控制邊界線L2的最低速側的值。
[0106]圖13是根據(jù)本實施例的E⑶1000的功能框圖。E⑶1000包括第一判定單元1010、第二判定單元1020、車速限制單元1030和切換單元1040。注意，由于第一判定單元1010、第二判定單元1020和車速限制單元1030已經(jīng)利用圖7在第一實施例中說明，故在此將不重復其詳細說明。
[0107]當正在進行無電池行駛控制時，切換單元1040根據(jù)變速器500形成的檔位(變速器500的變速比)而切換限制車速Vsh。如上所述，切換單元1040在低速檔Lo形成期間將限制車速Vsh設定為“Vshl”，而在具有比低速檔Lo小的變速比的高速檔Hi形成期間將限制車速Vsh設為比Vshl高的“Vsh2”。
[0108]圖14是示出由E⑶1000執(zhí)行以實現(xiàn)切換單元1040的功能的處理程序的流程圖。
[0109]在S30中，E⑶1000判定是否正在進行無電池行駛控制。在S31中，E⑶1000判定由變速器500形成的檔位是否為低速檔Lo。
[0110]當形成低速檔Lo(S31中為“是”)時，E⑶1000在S32中將限制車速Vsh設定為“Vshl”。
[0111]另一方面，當形成高速檔Hi (S31中為“否”)時，ECU1000在S33中將車速限制Vsh設定為“Vsh2”。
[0112]在本實施例中，如上所述，在無電池行駛控制期間形成低速檔Lo (其中控制模式在比較低的車速下轉入矩形控制)的情況下，當車速V超過比較低的“Vshl”時實行車速限制。另一方面，在形成高速檔Hi(控制模式在比較高的車速下轉入矩形控制)的情況下，當車速V超過比較高的“Vsh2”時實行車速限制，但在車速V超過“Vsh2”之前不實行車速限制。因此，通過車速限制能降低在無電池行駛控制期間轉入矩形控制的可能性，并且同時能最大限度地減少由于車速限制而引起的車輛行駛性能的惡化。
[0113]本文中公開的實施例在所有方面都僅僅是示例且不應該被認為是限制性的。本發(fā)明的范圍由權利要求而不是以上說明來表示，并且包括與權利要求相當?shù)暮x和該范圍內的所有變型。
【權利要求】
1.一種車輛，所述車輛通過利用由發(fā)動機和電動機中的至少一者產(chǎn)生的驅動力使與驅動輪連結的輸出軸旋轉而行駛，所述車輛包括: 發(fā)電機，所述發(fā)電機利用所述發(fā)動機的動力發(fā)電； 電池，所述電池構造成可與所述電動機和所述發(fā)電機連接；和 控制裝置，所述控制裝置控制所述電動機和所述發(fā)電機， 其中，所述控制裝置在車速低于閾值時通過脈寬調制控制來驅動所述電動機，并且其中，所述控制裝置在車速超過所述閾值時通過與所述脈寬調制控制相比所述電動機能輸出更大轉矩但可控制性不良的矩形控制來驅動所述電動機， 所述控制裝置在所述電池中發(fā)生異常時進行無電池行駛控制，在所述無電池行駛控制中所述電池與所述電動機和所述發(fā)電機斷開且利用由所述發(fā)電機產(chǎn)生的電力來驅動所述電動機,并且 在所述無電池行駛控制期間，所述控制裝置通過實行車速限制來抑制所述矩形控制的執(zhí)行。
2.根據(jù)權利要求1所述的車輛，其中，在所述無電池行駛控制期間，所述控制裝置將車速控制在與所述閾值對應的限值以下。
3.根據(jù)權利要求2所述的車輛，還包括設置在所述電動機與所述輸出軸之間的變速器， 其中，所述控制裝置根據(jù)所述變速器的變速比來修改所述限值。
4.根據(jù)權利要求3所述的車輛，其中，所述變速器的檔位被設定為低速檔或具有比所述低速檔小的變速比的高速檔，并且 所述控制裝置將所述閾值和所述限值控制為在所述檔位被設定為所述高速檔時比在所述檔位被設定為所述低速檔時大。
5.根據(jù)權利要求1所述的車輛，其中，所述控制裝置通過限制所述發(fā)動機或所述電動機的轉矩來實行所述車速限制。
6.根據(jù)權利要求1所述的車輛，還包括行星齒輪裝置，所述行星齒輪裝置包括與所述電動機連結的齒圈、與所述發(fā)電機連結的太陽齒輪、與所述太陽齒輪和所述齒圈接合的小齒輪以及與所述發(fā)動機連結并且可旋轉地支承所述小齒輪的行星架。
7.一種用于車輛的控制方法，所述車輛通過利用由發(fā)動機和電動機中的至少一者產(chǎn)生的驅動力使與驅動輪連結的輸出軸旋轉而行駛，所述車輛包括: 發(fā)電機，所述發(fā)電機利用所述發(fā)動機的動力發(fā)電；和 電池，所述電池構造成可與所述電動機和所述發(fā)電機連接； 所述控制方法包括以下步驟: 在車速低于閾值時通過脈寬調制控制來驅動所述電動機，并且在車速超過所述閾值時通過與所述脈寬調制控制相比所述電動機能輸出更大轉矩但可控制性不良的矩形控制來驅動所述電動機； 在所述電池中發(fā)生異常時進行無電池行駛控制，在所述無電池行駛控制中所述電池與所述電動機和所述發(fā)電機斷開且利用由所述發(fā)電機產(chǎn)生的電力來驅動所述電動機；以及在所述無電池行駛控制期間通過實行車速限制來抑制所述矩形控制的執(zhí)行。
【文檔編號】B60W10/105GK103917391SQ201280054688
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年11月7日 優(yōu)先權日:2011年11月10日
【發(fā)明者】田中信行, 永田章二 申請人:豐田自動車株式會社, 愛信艾達株式會社
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